IoT-Lösung verringert Ausbreitung von Viren in Gebäuden

Schlüsselfertige Lösungen für das Internet der Dinge (IoT) in Kombination mit mathematischen Modellen haben das Potenzial, die Ausbreitung von Viren wie dem Erreger von Covid-19 einzudämmen. Um zu zeigen, wie sich die Luftqualität in Einrichtungen effizient kontrollieren lässt, wurde in einem großen Universitätskrankenhaus in Paris eine Simulation durchgeführt.

An dem achtmonatigen Pilotprojekt im Jahr 2021 nahmen fast 200 Studenten und 20 freiwillige Mitarbeiter teil. Diese waren mit Bluetooth-kompatiblen Badges ausgestattet und aufgrund von Vorlesungen, Praktika und Schichten an der medizinischen Fakultät Kremlin-Bicêtre AP-HP (Assistance Publique-Hôpitaux de Paris) unterwegs. Neben der kontinuierlichen Überwachung der Luftqualität wurden auch die Bewegungen und der Aufenthaltsort der im Gebäude befindlichen Personen anhand mathematischer Modelle erfasst. Entwickelt haben diese zwei Wissenschaftler der Universität Paris-Saclay. Das Interessante: Die Modelle simulierten die Ausbreitung des Coronavirus unter den Studierenden auf der Grundlage der Kontaktverfolgung.

„Es war möglich, die Bedeutung von Kontakten zwischen Einzelpersonen im Übertragungsprozess zu untersuchen. Zudem konnten wir die Folgen von zwischenmenschlichen Handlungen, wie z. B. dem Zusammentreffen in schlecht belüfteten Räumen, die Dauer und die Art der Kommunikation – kurze beiläufige Gespräche oder längere Zusammenarbeit – zwischen Einzelpersonen bei der Gesamtausbreitung der Pandemie besser abschätzen“, sagte Bertrand Maury, der zusammen mit seinem Kollegen Sylvain Faure die Algorithmen entwickelt hat. „Diese Bewertung hat deutlich gezeigt, dass die IoT-Lösung den Gebäudeverwaltern helfen kann, die Ausbreitung von Viren wie dem Erreger von Covid-19 einzudämmen.“

Die Verfolgung von Kontaktpersonen in Gebäuden wurde mit der Überwachung der Luftqualität kombiniert, um:

• den CO2-Gehalt in den Räumlichkeiten in Abhängigkeit von der Belegungsdichte und den Belegungszeiten zu überwachen und die Belüftung anzupassen
• Fehlfunktionen in der Belüftung oder Planung der notwendigen Wartung von Belüftungsanlagen festzustellen
• die Lufterneuerungsrate in den Räumen zu berechnen

Den Forschern zufolge beruht die Kontaktverfolgung auf einem Algorithmus, der vom Centre national de la recherche scientifique (CNRS) und der Universität Paris-Saclay entwickelt wurde. Er definiert epidemiologische Modelle zur Nachverfolgung der Virusübertragung. Zudem nimmt er eine erste Bewertung des Einflusses der CO2-Konzentration als Indikator für schlechte Luftqualität vor, die die Übertragung von Viren beschleunigen kann.

Das Pilotprojekt Kremlin-Bicêtre AP-HP wurde von der klinischen Forschungsabteilung der medizinischen Fakultät Paris-Saclay validiert. Auch der Schutz privater Daten und der Identität der Teilnehmer entsprach in vollem Umfang den geltenden Datenschutzgesetzen.

Das System nutzt eine Technologie, die gemeinsam von Kerlink (AKLK – FR0013156007), einem Spezialisten für IoT-Lösungen, Microshare, einem Anbieter von IoT-Datenmanagementlösungen, und Enless Wireless, einem Hersteller von energieautarken intelligenten Sensoren für Energieeffizienz- und Komfortanwendungen in Gebäuden, entwickelt wurde.

Außerdem setzt das System auf einen All-in-One-Anker, der Wi-Fi, BLE und LoRaWAN kombiniert, um Kontaktverfolgungsdaten von Bluetooth-Badges zu sammeln. Danach überträgt ein internes Gateway die Daten an die Microshare-Anwendung, die End-to-End-Sicherheit, Datenschutz und Zuverlässigkeit gewährleistet, um die Informationen schließlich dorthin zu liefern, wo sie benötigt werden. Enless Wireless bietet Luftqualitätsdatensender mit eingebauten CO2-Sensoren und Hochleistungsbatterien.

Intelligente Gebäude nach der Pandemie

Die Wiedereröffnung von Bürogebäuden nach der schlimmsten Phase der Pandemie erhöht die Nachfrage nach intelligenten Technologien zur Gewährleistung einer sicheren Umgebung im Hinblick auf die Atemluftqualität. Man erwartet, dass sich der Markt für intelligente Gebäudesysteme aufheizt – ganz einfach, weil immer mehr Unternehmen nach Lösungen suchen, um die richtige Belüftung, gute Hygiene, Temperaturmessung, Zugangskontrolle und Raumverwaltung sicherzustellen.

Doch das ist noch nicht alles. Denn IoT-Systeme und Sensoren können viele andere Aspekte von Gebäuden über eine einzige Infrastruktur und ohne manuelle Eingriffe verwalten. Demnach haben intelligente Gebäudemanagementsysteme das Potenzial, bei Wartungs- und Reparaturarbeiten, der Beleuchtungssteuerung und der Senkung des Energieverbrauchs zu helfen. Auf diese Weise lassen sich die Verwaltungskosten insgesamt senken. Angesichts dieses Nachfrageszenarios wird erwartet, dass der globale Markt für intelligente Gebäude im Jahr 2027 bis zu 131,5 Milliarden US-Dollar erreichen wird, mit einer jährlichen Wachstumsrate von 10,6 %, so ReporterLink.